H13钢表面激光熔覆铁基合金粉末的工艺研究

为探究H13钢表面激光熔覆铁基合金粉末试验中工艺参数对熔覆层表面硬度和几何尺寸的影响规律并得出最佳工艺参数,试验对不同数值的激光功率、扫描速度和送粉电压所得单道熔覆层进行了表面硬度测量、显微组织观察和显微硬度测量等分析。结果表明,当扫描速度和送粉电压一定时,激光功率增加会使得熔池深度和熔覆层厚度增加,表面硬度则会先增加后降低;当扫描速度和激光功率一定时,送粉电压增加会使得熔池深度和熔覆层高度变化,表面硬度则先增加后降低。通过对峰值对应的熔覆层进行金相组织观察发现,熔覆层晶粒细小且排列紧密,并与基体形成了良好的冶金结合。熔覆层截面显微硬度分布表明,其熔覆层的平均显微硬度明显高于基体。

高能球磨雾化铁基合金粉末的组织与性能

采用气雾化技术制备无氧铁基合金粉末,通过在500℃空气中氧化的方式给粉末加氧,然后进行高能球磨。通过氧含量测定、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)分析及显微硬度测定,研究高能球磨后粉末组织与性能的变化。结果表明:球磨后粉末氧含量变化不明显,显微硬度大幅度提高;随球磨时间的延长,衍射峰逐渐宽化;通过球磨获得了晶粒细小、晶粒度分布较均匀的粉末颗粒,尤其是在球磨24 h、交替运行30 min条件下获得的粉末颗粒,不仅晶粒细小而且氧含量分布均匀。

铁基合金粉末等离子喷涂成形件化学镀镍处理

针对铁基合金粉末等离子喷涂成形件表面耐腐蚀性能较差 ,结合其成分及微观结构特点 ,着重研究等离子喷涂成形件化学镀镍处理工艺 。

阀门密封面用等离子弧堆焊铁基合金粉末

简述了JB/T 7744 95标准中铁基合金粉末的研制过程 ,论述了粉末合金的分类及主要性能 。

铁基合金粉末等离子熔射成形制件的氧化处理

针对铁基合金粉末等离子熔射成形制件表面耐腐蚀性差的问题 ,结合其成分及微观结构的特点 ,着重研究了该类零件的氧化处理工艺 。

有机物包覆铁基合金粉末制备激光熔覆层及其性能研究

焊接时,焊条药皮产生冶金和物理、化学反应等多种变化,几乎解决了无有机物焊条在焊接时发生的各种问题,药皮的作用是影响焊缝质量的重要因素。此原理引用到激光熔覆中,将焊条药皮成分简化为有机物,通过武汉团结激光5kW恒流CO_2激光器,将铁基合金粉末FeCNiBSiMoV及有机物包覆的FeCNiBSiMoV粉末熔覆在基材Q 235表面,用洛氏硬度仪和万能力学试验机测试熔覆层的洛氏硬度和抗拉性能,并观看其显微组织。研究结果表明:包覆在粉末颗粒表面的有机物在激光作用下熔化,形成保护气氛把熔池和空气隔离开,大幅降低了铁基合金粉末的氧化烧损,提高熔覆层的综合质量;有机物不仅能将有益元素熔入熔覆层,而且还能细化晶粒,熔覆层的硬度、抗拉强度也得以改善提高。

铁基合金粉末中碳化硼添加量对喷焊层性能的影响

为了提高铁基合金喷焊层的硬度与耐磨性,在铁基合金粉末中加入不同含量的碳化硼,采取火焰喷焊技术在42CrMo合金钢表面制备四种复合粉末喷焊层,然后用光学显微镜对喷焊层的显微组织进行分析,利用自动转塔显微硬度计、磨粒磨损试验机测定了喷焊层的显微硬度和耐磨性。实验结果表明:铁基喷焊层与基体形成了良好的冶金结合,涂层主要由细小的树枝晶及鱼骨状共晶组织组成;B4C的加入可显著提高喷焊层的硬度和耐磨性,细化组织,随着B4C含量的增加,喷焊层的硬度和耐磨性呈现先增加,后降低的趋势,当B4C含量为2%时,喷焊层的硬度和耐磨性最好。

氩弧重熔铁基合金粉末喷涂层的组织与性能

在铁基合金粉末中加入一定量的铬铁和不同量的碳化钨,采取火焰喷涂在Q235钢表面制备3种复合粉末喷涂层,然后对其进行氩弧重熔,用光学显微镜对重熔层显微组织进行观察,测定重熔层的硬度和耐磨性。结果表明,铁基合金粉末重熔层与基体形成了良好的冶金结合,熔化区的组织从表面到靠近结合区依次为细小的树枝晶,大小均匀的等轴晶,粗大的树枝晶。结合区比较光亮狭小,以平面晶生长。热影响区为粗大的魏氏体组织。在CrFe加入量为9wt%的情况下,重熔层表面硬度随WC含量的的增加先增加后减小,WC加入量为15wt%时,洛氏硬度达到最大值64.4 HRC,耐磨性最好。

氧的添加方式对14YWT铁基合金力学性能的影响

采用氧含量测定、XRD、SEM、能谱分析和显微硬度测定,研究氧的添加方式对铁基合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:在雾化加氧过程中,雾化液滴在冷凝时与氧接触,使合金中引入氧原子,氧以固溶形式存在于雾化粉末中;粉末经500℃氧化4h后,氧达到扩散固溶度后直接在粉末颗粒表面聚集,形成氧化膜;经高能球磨后,氧在氧化粉末中的固溶度得到提高,氧以固溶的方式均匀分布在破碎的球磨粉末中;在退火态氧化粉末合金中,被拉长晶粒由未破碎粉末组成,内部存在大量晶界,在晶界处氧含量偏高,析出相优先形成,显微硬度也较高;等轴晶由破碎的细小粉末颗粒组成,氧含量较低,合金的显微硬度较低;雾化粉末经球磨后氧分布较均匀,所获得的铁基合金硬度分布也较均匀。

铁基合金梯度熔覆工艺研究及熔覆层特性分析

为了在H13钢表面获得显微硬度呈梯度分布的铁基合金熔覆层,试验选取了三种铁基合金粉末FJ-1粉末、铁基合金粉末1号和高铬铁基合金粉末逐层进行激光熔覆,并探究了每层熔覆时的工艺参数,最终获得了由三种粉末堆积成的铁基合金梯度熔覆层,并对熔覆层的表面硬度、结合状态、组织和显微硬度等进行了分析。结果表明,三种粉末逐层熔覆后的梯度熔覆层表现出了表面平整、表面硬度较高、内部组织无明显缺陷且层间结合紧密的特征。熔覆层顶层晶粒细小,夹层和底层晶粒逐渐变大,熔覆层与H13钢结合处呈现良好的冶金结合特性。各层的显微硬度由基体逐渐向顶层升高,呈明显的梯度分布,最终得到梯度熔覆层。

铁基合金等离子弧喷焊层组织及耐磨性研究

使用PT-40002ST型等离子弧喷焊设备,在45钢表面制备含有不同含量WC颗粒的铁基合金粉末喷焊层,并分别对喷焊层进行显微组织观察、显微硬度测试及摩擦磨损试验。研究结果表明:随着WC含量的增加,第二相增多;喷焊层的平均显微硬度较45钢的提高约2.5倍,且喷焊层表层硬度先提高后降低;当铁基合金粉末中w(WC)为10%时,喷焊层表层的显微硬度值最高,且耐磨性最好,耐磨性较不加WC时提高了约1倍,磨损机理以黏着磨损和磨粒磨损为主。

铁基自熔性合金粉末喷焊修复石油机械磨损件

根据石油机械易磨损件的工况及各类形式磨损约占故障和失效 65%的统计分析结论 ,提出对石油机械零部件进行喷焊修复的一般原则 ,并列举了可具体实施喷焊修复的典型零部件应用领域。介绍了比较适用于石油机械零部件修复的氧 -乙炔火焰喷焊和等离子弧喷焊工艺特点及工具设备。给出了喷焊修复用典型铁基自熔性合金粉末的成分和性能。最后简述喷焊层机械加工的原则和 ψ12

铜的掺杂方式对铁基合金液相分离组织均匀性的影响

采用化学镀和机械混合的方式制备了Cu质量分数为5%的铁基复合粉末。通过SEM、XRD、DSC和热力学计算相结合的方式,研究了复合粉末的结构特征及其合金化过程中的液相分离组织均匀性及相转变特征。结果表明:化学镀制备的复合粉末具有均匀核-壳结构特征,与机械混合粉末相比,其在合金化过程中出现了更明显的液相分离现象,形成了多量富铁基熔体和少量富铜熔体,在随后冷却到室温时形成了ε-Cu更加均匀的分布于铁基合金基体的组织。

间歇交变磁场对Fe_5堆焊合金组织性能的影响

为了研究外加磁场对堆焊组织性能的影响,在采用等离子弧堆焊铁基合金粉末时加入纵向间歇交变磁场,利用纵向间歇交变磁场控制焊缝熔池中金属液体的流动,改变结晶过程中的热传导及溶质的分配,细化堆焊层金属的组织,并控制堆焊层中硬质相的形态及分布.通过对堆焊层进行硬度、磨损实验以及显微组织分析,得出了间歇交变磁场强度对堆焊层金属硬度和耐磨性的影响规律.实验结果表明,施加磁场比未施加磁场的堆焊层硬度高,耐磨性好;间歇交变磁场电流I=3A时,堆焊层的性能最佳.

铁基多元陶瓷涂层激光熔覆制备及优化

采用20钢为基材,激光熔覆涂层材料以YD-F625型铁基粉末为基,添加有Ti C、WC和Si C多元陶瓷增强相,通过调整多元陶瓷相中Ti C的比例来获得不同的涂层合金材料,同时选用多组激光功率、扫描速度、粉末厚度等工艺参数进行激光熔覆对比试验,以涂层表面硬度为性能指标,对激光熔覆工艺和涂层材料种类进行优化。通过激光熔覆制备多元陶瓷复合涂层可以使20钢表面的硬度显著提高,其中最优工艺组合为激光功率3000 W、扫描速度280mm/min、预置粉末厚度2.0 mm、Ti C粉末含量为20%时,涂层最高显微硬度可达1100 HV以上,出现在距涂层表面0.05 mm深度处。

40CrMo齿轮钢表面激光熔覆0.60C-15.25Cr-1.85Mo粉末工艺及其组织和性能

基于"光束中空,光内送粉"技术对40CrMo钢(/%:0.40C,1.20Cr,0.25Mo)进行表面激光熔覆铁基合金粉末(/%:0.60C,15.25Cr,1.11Si,1.85Mo)以提高硬度,获得更加理想的耐磨性能。40CrMo钢硬度HV_(0.2)值为250,激光熔覆后表面硬度HV_(0.2)值为500。对基体的进行200℃预热处理有利于获得更加良好的冶金结合,其基体的热影响区和结合区也相对较小。由于较大的温度梯度造成的快速冷却和合金化共同影响的结果,试样结合区硬度高于激光熔覆层其他区域。

基于激光熔覆的35CrMo钢轴类零件修复再制造

针对轴类零件的工作条件,采用激光熔覆的方法,在35CrMo钢表面熔覆3540铁基合金粉末和Ni00镍基合金粉末,借助光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计等实验设备,研究了熔覆层的形貌、组织特征及显微硬度;通过拉伸实验设计,研究了熔覆层、熔覆层与基体之间的结合强度。研究分析结果表明,两种合金粉末都与基体形成了良好的冶金结合,无明显裂纹或气孔,熔覆层组织致密,晶粒细小。采用3540合金粉末制备的熔覆层的显微硬度高于Ni00合金粉末试样的熔覆层,而在熔覆区与熔合区交界处两种熔覆材料试样显微硬度差别不大,都明显高于基体的硬度,有利于提高零件的耐磨性。拉伸试验结果显示,3540合金粉末和Ni00合金粉末制备试样的平均抗拉强度分别为637.6 MPa和614.7 MPa,在进行拉伸实验过程中,断口出现在中间熔覆层,说明熔覆层与基体间实现了良好的冶金结合,拉伸过程没有出现明显的屈服现象。

高压节流阀的冲蚀磨损机理及其激光熔覆再制造

为获取高压节流阀的冲蚀磨损机理并解决其现场应用中的阀芯局部损伤修复问题,进行了高压节流阀的冲蚀磨损试验。在分析冲蚀磨损现象和形貌的基础上,提出了高压节流阀阀芯的冲蚀磨损机理。为恢复高压节流阀阀芯的服役性能,采用铁基合金粉末进行了阀芯的激光熔覆再制造,恢复了阀芯的形状尺寸。再制造阀芯的冲蚀磨损试验结果表明,激光熔覆再制造可恢复高压节流阀的服役性能。

激光熔覆滑靴材料基体熔覆层裂纹的产生机理

采用两层熔覆方式的激光熔覆技术在27SiMn钢表面熔覆铁基合金粉末,其激光工艺参数为:激光功率2300 W、熔覆速度16 mm/s、搭接率0.5。借助于光学显微镜和扫描电镜,从熔覆层厚度、组织形貌、析出相、元素偏析及裂纹扩展等方面,研究了裂纹产生机理。结果表明:元素偏析在熔覆层与基体的过渡区较为明显;熔覆层与基体的过渡区厚度大于第一层熔覆层与第二层熔覆层的过渡区的;激光熔覆过程中第一层熔覆层底部产生有较强取向性的粗大枝晶组织,裂纹易于在其上产生扩展且断裂类型为穿晶断裂。

激光熔覆碳素工具钢(T8A)的微观形貌和显微硬度分析

采用自配Fe-Ni-Cr-Mo-C-B-Si粉末在T8A基体上进行了激光熔覆试验,获得了高致密度、高硬度、表面质量较好的熔覆层。在加工过程中发现,使用无水酒精作粘结剂的熔覆工艺性要比松香酒精溶液好,形成的熔覆层对基体T8A有良好的润湿性,光学显微镜下观察熔覆层的横断面,熔覆层与基体的界面处结合良好。熔覆层的显微硬度可达到625 HV,而过渡区域的硬度更高,达到了700 HV,熔覆层的内部质量和硬度符合预期的要求。